OBE-专创融合在“食品工艺学”中的应用及实践
2023-08-18淑英梁铁强齐文慧饶伟丽张志胜郭明珠
淑英,梁铁强,齐文慧,饶伟丽,张志胜,郭明珠
河北农业大学食品科技学院(保定 071000)
在“大众创业、万众创新”背景下,“专创融合”的实施对高校创新创业人才的培养具有重大意义[1-2]。大学教育是对大学生进行专业知识和技能的教育,即由传统的单学科教育转变为多学科融合的教育,具有跨学科的特点,体现为大学生专业知识技能与创新创业知识的深度融合。在创新创业的时代,对大学生进行创新创业的理论知识和技能的“专创融合”教育非常有必要。但目前我国很多高等院校所开设的创新创业教育课程体系建设和课程设置方面均存在着专创脱节、重专轻创、重理论教学轻实验实践锻炼等诸多问题,专创融合的课程体系缺乏科学和系统性[3]。
“食品工艺学”是河北农业大学食品学院食品科学与工程专业的专业核心课程之一,是一门与“食品化学”“食品微生物学”“食品营养学”“功能食品”等课程交互渗透性强、理论性强,对培养学生创新能力和提高学生专业技能具有重要意义的课程[4]。但由于该课程知识体系复杂,其内容庞杂,且当前理论教学的课时不断减少,导致学生在有限的课堂教学时间内,难以吸收和消化大量的知识,因此我校食品科学与工程专业基于成果导向教育及专创融合理念,对“食品工艺学”在创新创意能力与食品专业技能相互融合上进行了积极的探索和实践,以期为兄弟院校食品专业“食品工艺学”课程的教学改革提供一些参考。
1 基于OBE理念结合专创融合理念的“食品工艺学”课程概述
OBE(Outcome-Based Education)理念是一种基于“成果为导向”对人才培养进行反向设计,以提高人才培养的质量的教育模式[5-6]。该课程组根据本科学生的培养目标和现代食品加工特点,围绕“以学生为中心”的教学理念和专创融合理念,制定了“食品工艺学”课程目标[7]。
课程目标一:通过该课程的学习,理解食品加工原辅料特点,能够用食品保藏原理解决影响食品质量安全等方面的问题,具备多方案比较,寻求可替代方案的能力。
课程目标二:掌握食品质量、营养价值、货架寿命、安全性的加工影响因素,能够用食品工艺原理等解决食品质量安全等方面的问题,具备食品工艺设计、工程设计和产品开发的能力。
课程目标三:掌握不同类型加工参数对食品质量安全的影响规律,能够用食品工艺原理等解决食品质量安全等方面的问题,具备识别和判断食品工程复杂问题的关键环节。
课程目标四:掌握食品加工良好生产和卫生操作,能够用食品工艺原理解决食品工艺和设备等方面的问题,具有调查和解决复杂问题的能力,树立责任感和创新意识,培养团队合作精神和严谨细致的工作态度[8]。
2 基于OBE理念和专创融合的课程改革内容
2.1 优化内容,创新思维
“食品工艺学”课程覆盖面广,内容庞杂,无法在有限的学时中将所有内容讲述透彻。因此,根据课程的四个目标,优化了课程内容[9]。在讲授小麦专用粉生产单元中,以我国小麦耕作方式为案例,引导学生分析讨论如何在品种多、气候多变、农艺措施不统一的条件下加工专用粉,并引入场景思维模型描述解决方案的应用场景,引导学生学会迭代解决方案,最后再综合运用粮油加工学、作物学、栽培学、统计学、技术经济学、机械工程等多学科理论进行分析。在讲授植物油脂的提取与精炼章节时,引导学生从反式脂肪酸的安全性出发,发现油脂氢化工序可控制反式脂肪酸含量等问题。引入发散思维模型,引导学生学会从多角度思考解决方案。综合运用粮油加工学、基因工程、食品安全、技术经济学等学科理论,引导学生从氢化压力、氢化温度、催化剂的用量、Pt催化剂、均相催化剂、超临界流体反应器、交酯化反应、基因改良等多方面进行比较,并对油脂氢化过程中反式脂肪酸含量的控制途径进行分析和探讨。最后再将最新技术和新方法带进课堂,将双创理念有效融入课程章节与知识点,培养学生创新思维和意识。
2.2 充分利用现代教学手段,增强课堂教学吸引力
“食品工艺学”是一门应用性较强的专业课程,在传统的教学中,主要采用文字和图片为主的形式对各章节部分中工艺操作和技术方法进行描述,导致该部分内容十分抽象,从而降低了学生对课堂学习的兴趣和效果。因此,通过选择与课程内容高度相关的视频和动画来调动学生的学习积极性,并加深其对基本原理和技术要点的理解。同时,在课堂上,利用分析案例、讨论问题、动画素材库演示和虚拟仿真软件等多种方法,引导学生以小组形式展开讨论和思考,最终达到理解和认知基本原理的目的[9-10],如:家用冰箱反复冻融和不同解冻方式后的肉品质差异;巴氏鲜奶和常温奶的区别等。
2.3 引入案例/参与式教学,实现“以学生为中心”
“食品工艺学”为一门综合性、应用性都很强的课程,因此通过充分利用案例教学、讨论式等多种教学手段与方法,实现“以学生为中心”的教学目标。在日常课堂教学中,通过将当前国内外最新研究成果和实践经验融入课堂,使学生能够紧跟时代发展,了解最新发展动态,在培养学生的批判性和创造性思维的同时激发学生的创新创业灵感。
在课堂教学组织过程中,采用:
1) 案例式教学法。即教师根据案例提出问题,学生分析和讨论并解决,如涉及动物屠宰后肌肉相关品质内容时,引入由于干耗、滴水、腐败等原因造成宰后损耗高,若宰后损耗能够下降1%,能够很好地满足人民对生鲜肉强劲的市场需求,并带动河北省畜禽养殖和屠宰分割产业健康、快速发展。带动生鲜肉加工企业的快速发展,满足人们对品质好、货架期长生鲜肉强劲的市场需求并能够增加河北省就业[11]。
2) 问题探究结合翻转课堂。即教师课前发布主题,寻找案例并进行整理、归纳、分析、讨论和汇报,实现“以学生为中心”的目的。以喷雾干燥技术为例,学生通过自主查询案例引入雀巢案例,并从多角度、多维度分析和讨论原料到成品或将配料生成最终消费品所涉及的食品加工技术,全面观察和分析问题,培养学生的创新思维能力,使“专创融合”教学模式达到最佳效果[12]。
2.4 培养创新意识,师生共创
在当前创新创业时代,创新创业教育在对学生提出要求的同时,对教师也提出了更为严格的要求。教师既要具备专业知识,又要提升自己的双创素养,并结合自身教学经验和阅历进行专创融合,在教学思维和模式进行改革[13]。该课程组成员长期致力于提升个人创新创业能力,进行如教练型教师、校园天使投资人和EECN虚拟创新创业教研室培训等多方面培训学习及开设创新训练营等多项措施,全方面提升教师个人创新创业能力,并在课堂教学过程中采用润物细无声的方式,利用教师的创新创业意识与阅历来启发学生在创新创业等方面的思考。
2.5 以赛促学,推进专创融合
“以赛促学”是培养学生创新能力的一种有效途径。目前具有代表性的创新类竞赛活动有“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生生命科学竞赛(创新创业类)以及河北农业大学举办的痛客大赛及专业技能大赛等多项赛事。以河北农业大学痛客大赛为例,这是学生以小组协作的方式去解决一个痛点问题,并根据痛点问题,提出解决方案并撰写项目计划书,作品内容需完整、合理并具有一定的创新性。通过竞赛,学生的专业知识、双创能力以及团队协作精神均得到全面的提升,真正实现了专业教育与创业教育的有机融合[14]。
2.6 评价体系多元化,促进学生发展
课程采用了多元化的评价方式评价教学效果。其中过程评价是重中之重,其内容包括学生出勤情况和平时作业,平时作业则包括资料的搜集和归纳分析、小组讨论汇报等内容。对部分基础理论通过采用小测形式进行考核,评价学生对食品加工工艺中实际问题的解决能力,在此过程中学生由被动变主动,开始进行自主学习,达成了教学目标。
3 课程改革效果评价
3.1 学生对“食品工艺学”课程的改革评价分析
在期末结课后针对基于成果导向教育及专创融合理念的“食品工艺学”课程教学实践效果对学生进行问卷调研,调研具体结果如下:
3.1.1 学生对“食品工艺学”课程的教学内容是否融入双创理念的调研结果分析
由图1可知,约2/3学生认为课程能够融入创新创业理念、融入专业技能大赛,表明大部分学生认为该课程对于食品科学与工程专业学生了解创新创业理念,具有一定的帮助,能够有利于学生在后期相关竞赛中更好地应用食品工艺学相关知识,针对痛点问题,设计和优化工艺流程,撰写项目计划书,更好地实现产学研的相结合[15]。
图1 学生对“食品工艺学”课程的教学内容是否融入双创理念的调研结果
3.1.2 学生对课程注重思维方式的教学模式接受程度的调研结果分析
通过图2可分析得出,通过对课程的教学改革,在教学过程中提高了学生对专业学习的自觉性,调动了学生的思维,增强了团队意识,增强了学生的归纳总结能力和批判性思维能力,有助于启发学生的科学思维和创新能力,让学生具有“我能干、我能行、我试试”的意识,最终成为有担当、有理想、有思想、有信心、有章法,即具备思维模式的新时代青年[16]。
图2 学生对“食品工艺学”课程注重思维方式的教学模式接受程度的调研结果
3.1.3 学生认为高校专业课程与双创融合能带来哪些机遇的调研结果分析
通过图3可分析得出,通过课程多元化的教学手方法的实施,同学们意识到专创融合能够促进高校学生以及相关创新创业人员的就业,推动专业课程生态链的合力建设和创新创业集群的形成,在教学过程中提高了学生对专业学习的自觉性,调动了学生的思维,增强了团队意识,增强了学生的归纳总结能力和批判性思维能力,有助于启发学生的科学思维和创新能力。
图3 学生认为高校专业课程与双创融合能带来哪些机遇的调研结果分析
调研结果表明学生对课程满意程度较高,通过课程的学习,提高了学生的学习积极性,实际动手能力得以提高,学会了如何利用网络资源进行自主学习,取得了预期效果。
3.2 以教促研,研反哺于教
在大一期间开展必修课“创新创业基础”,结合“食品与创新创意”通识选修课,使学生能够根据创新思维模式分析食品与创新创意的关系,再结合我校食品科技学院大二本科生实行的本科生导师制以及“走进实验室”等活动,为本科生提供研究室的开放环境,并依托创新工作室现有资源以及企业现有技术难题,指导学生进行创新-专业-科研三融训练,构建富有特色的国家、省厅、学校和学院四级大学生科研创新训练体系。以科研成果和教学相结合为背景,通过一系列培训,增强了学生的专业科学素养,培养了学生的创新精神,达到专创融合的目的[17]。
3.3 双赛教结合,提升学生竞争力
围绕“食品工艺学”课程内容,课程组共成立了3家创新工作室,并以工作室为基础,支持学生自主开展创新创业实践,促进学生团体的沟通和交流,参加各类科技作品竞赛、创新创业大赛和专业技能大赛,取得多项荣誉。这些活动提升了学生理解课程专业知识点的能力,拓展了专业实践技能和培养学生科研创新思路和创新能力,使食品专业学生更具有自信和竞争力。
3.4 理论实践相结合,教师型向教练型的转变
在培养学生创新创业能力的同时,也注重教师创新能力的提升,该课程多名教学组成员为我校创新创业骨干教师,并一直致力于向教练型教师的转变和学习;同时有多名教师为“双师型”教师,能够及时将新技术、新工艺、新规范融入教学,在真正意义上实现了从实践中来,再回到实践中去[18]。
4 结语
在基于OBE理念结合专创融合的理念下,以提升食品科学与工程专业人才专业素质和创新实践能力为目的,文章对“食品工艺学”课程围绕优化课程内容、培养创新思维、引入案例/参与式教学、多元化评价、以赛促学和师生共创等多维度进行了改革和实践,并通过最后优化考核方式和评价机制,对课程做到持续改进,以便提高下一轮教学效果。通过在授课结束后对学生进行匿名问卷调查,结果表明该课程改革的实践获得了较好的反馈效果,对该课程的持续性建设和其他食品科学与工程类课程的教学改革具有一定的借鉴意义。